DE2709757C1 - Radar system for interference signal suppression with an adaptive antenna array antenna - Google Patents

Radar system for interference signal suppression with an adaptive antenna array antenna

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DE2709757C1 DE19772709757 DE2709757A DE2709757C1 DE 2709757 C1 DE2709757 C1 DE 2709757C1 DE 19772709757 DE19772709757 DE 19772709757 DE 2709757 A DE2709757 A DE 2709757A DE 2709757 C1 DE2709757 C1 DE 2709757C1
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    • G01S7/36Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radarsystem zur Unter­ drückung von aus diskreten Richtungen stammenden Störer­ signalen mit einem Antennensystem aus mehreren eine Gruppe bildenden Strahlerelementen, mit einer Korrelationsein­ richtung, in welcher ein für die Steuerung des adaptiven Prozesses erforderliches, den Unterschied zwischen dem gestörten Gesamtempfangssignal und einem ungestörten Radarreferenzsignal beschreibendes Fehlersignal abgelei­ tet wird, und mit einem für jede Strahlrichtung die Amplituden- und Phasenbelegung der Strahlergruppe mit Hilfe des Fehlersignals steuernden Rückkopplungsnetzwerk, das zwischen den einzelnen signalempfangenden Strahler­ elementen auf der einen Seite und einem die Signale zu­ sammenfassenden Ausgang auf der anderen Seite angeordnet ist.The invention relates to a radar system for the sub oppression of disruptors coming from discrete directions signals with an antenna system from several a group forming radiator elements, with a correlation direction in which one for the control of the adaptive Process, the difference between that disturbed overall received signal and an undisturbed Error signal describing radar reference signal failed tet, and with one for each beam direction Amplitude and phase assignment of the radiator group with Feedback network controlling the error signal, that between the individual signal-receiving radiators elements on the one hand and the signals to you summary output arranged on the other side is.

Aus dem Aufsatz von Riegler und Compton "Adaptive Array for Interference Rejection" in der Zeitschrift "Proceedings of the IEEE", Bd. 61, Nr. 6, Juni 1973, S. 748-758, ist ein adaptives Steuersystem bekannt, das die Unterdrückung von aktiven Rauschstörern, die über die Nebenzipfelcharakteristik einer aus mehreren Strah­ lerelementen zusammengesetzten Gruppenantenne einwir­ ken, ermöglicht. Die Wirkungsweise dieses Systems be­ ruht auf der adaptiven Kontrolle der Nebenzipfelcharak­ teristik des resultierenden Strahlungsdiagramms, mit dem Ziel, in Richtung des Störers eine Nullstelle in der Nebenzipfelcharakteristik zu erzeugen. Die Steuerung des adaptiven Prozesses erfolgt dabei durch ein Fehlersignal, das aus der Unähnlichkeit des Empfangssignale gegenüber einem vom Radarsender abgeleiteten Referenzsignal er­ mittelt wird (Korrelation). Der adaptive Rückkopplungsprozeß läuft so lange, bis dieses Fehlersignal einen gegebenen minima­ len Schwellenwert unterschreitet.From the essay by Riegler and Compton "Adaptive Array for Interference Rejection "in the magazine "Proceedings of the IEEE", Vol. 61, No. 6, June 1973, Pp. 748-758, an adaptive control system is known which the suppression of active noise suppressors that over the sub-lobe characteristic of one of several beams group antenna ken, allows. The operation of this system be rests on the adaptive control of the characids teristics of the resulting radiation pattern with which Aim to zero in the direction of the jammer Generate sub-lobe characteristics. The control of the adaptive process takes place through  an error signal resulting from the dissimilarity of the received signals compared to a reference signal derived from the radar transmitter is averaged (correlation). The adaptive feedback process runs until this error signal reaches a given minima len falls below the threshold.

In der Deutschen Patentanmeldung P 26 50 547.5-35 ist darüberhin­ aus vorgeschlagen, daß eines der Strahlerelemente eine stark­ bündelnde, rundsuchende Reflektorantenne ist und die anderen Strahlerelemente dieser zugeordnete Referenzstrahler sind, de­ ren Anzahl mit der Zahl der verschiedenen unterdrückbaren Stör­ signalquellen übereinstimmt. Mittels des adaptiven Korrelations- und Rückkopplungsnetzwerks erfolgt dabei eine Korrelation nur des Nebenzipfelpegels der Reflektorantenne mit dem Pegel von einer bzw. mehreren Referenzantennen, so daß die resultierende Nebenzipfelcharakteristik der Reflektorantenne derart modifi­ ziert ist, daß in Richtung des/der Rauschstörer ein Pegelmini­ mum zu liegen kommt.In the German patent application P 26 50 547.5-35 is moreover suggested that one of the radiator elements a strong bundling, round-looking reflector antenna and the others Radiator elements are these assigned reference radiators, de ren number with the number of different suppressible disturbances signal sources matches. Using the adaptive correlation and feedback network there is only a correlation of the side lobe level of the reflector antenna with the level of one or more reference antennas, so that the resulting Side lobe characteristics of the reflector antenna are so modifiable is adorned that a level mini in the direction of the noise mum comes to rest.

Innerhalb des Gesamtsystems einer adaptiven Antenne mit Störer­ signalunterdrückung ist die Gewinnung des Fehlersignals als be­ sonders schwierig und kritisch anzusehen, da nicht bekannt ist, inwieweit ein aktiver Störer ein Störsignal an das zu störende Radarsignal anzupassen vermag. Ein aktiver Störer kann nämlich Radarsignale durch Abstrahlen von Energie, deren Spektrum dem Signalformat des Radarsignals angepaßt ist, simulieren. Außer­ dem kann der Pegel des aktiven Störers umgekehrt proportional dem winkelabhängigen Energiedichtediagramm der Radarantenne sein. In diesem Fall erscheinen auf dem Radarschirm mehrere Ziele, die von dem eigentlichen Radarziel nicht mehr unterschieden werden können. Wenn ein Fehlersignal abgeleitet werden soll, müssen sich das Nutzsignal und das Störsignal in mindestens einer Eigen­ schaft unterscheiden. Unterschiedliche Eigenschaften sind bei­ spielsweise die Frequenz, die Polarisation, die Modulationsart, die Pulsfolgefrequenz und die Pulsdauer. Sie können jedoch vom Störer erfaßt und im aktiven Störsignal nachgebildet werden. In einem solchen Fall ist eine übliche Korrelation von Emp­ fangssignal und Referenzsignal nicht sinnvoll. Der Störer könnte dann nicht demaskiert werden.Within the overall system of an adaptive antenna with interferer signal suppression is the extraction of the error signal as be particularly difficult and critical to view, because it is not known to what extent an active interferer sends an interfering signal to the one to be disrupted Can adjust radar signal. An active jammer can Radar signals by emitting energy, the spectrum of which Signal format of the radar signal is adapted to simulate. Except the level of the active interferer can be inversely proportional to this the angle-dependent energy density diagram of the radar antenna. In this case, several targets appear on the radar screen can no longer be distinguished from the actual radar target can. If an error signal is to be derived, the useful signal and the interference signal are in at least one eigen distinguish shaft. Different properties are in for example the frequency, the polarization, the type of modulation, the pulse repetition frequency and the pulse duration. However, you can from Interferers are detected and reproduced in the active interference signal. In  such a case is a common correlation of Emp start signal and reference signal not useful. The troublemaker could not be unmasked then.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einer Korrelationsein­ richtung eines Radarsystems mit einer adaptiven Antenne ein Fehlersignal auch dann abzuleiten, wenn es sich um die Demaskierung eines sehr aufwendig gebauten und flexiblen Aktivstörers handelt. Gemäß der Erfindung, die sich auf ein Radarsystem der eingangs genannten Art auch unter Einbeziehung einer stark bündelnden, rundsu­ chenden Radarantenne als eines der Strahlerelemente be­ zieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Korre­ lationsbildung das abzustrahlende Radarsignal in an sich bekannter Weise mit einer statistisch oder quasistatistisch kodierten Folge puls- und/oder frequenz- und/oder phasen­ moduliert wird und das empfangene Gesamtsignal synchron dazu demoduliert wird, daß in der Korrelationseinrich­ tung das demodulierte Empfangssignal einem Bandstop- Filter eingegeben wird, dessen Sperrbereich der Band­ breite des noch unmodulierten, auszusendenden Radarsi­ gnals entspricht, und daß das am Ausgang des Bandstop- Filters auftretende Signal als Fehlersignal dem adapti­ ven Rückkopplungsnetzwerk eingegeben wird. Das Prinzip der Erfindung beruht somit auf der Modulation und der synchron ablaufenden Demodulation des Radarsignals mit einer statistisch oder quasistatistisch kodierten Impuls- und/oder Frequenz- und/oder Phasenfolge.The object of the invention is to be in a correlation Direction of a radar system with an adaptive antenna derive an error signal even if it is the unmasking of a very complex and flexible active interference. According to the invention, which are based on a radar system of the type mentioned also with the inclusion of a strongly bundling, roundsu radar antenna as one of the radiator elements pulls, this problem is solved by correcting formation of the radar signal to be emitted in itself known way with a statistical or quasi-statistical coded sequence of pulse and / or frequency and / or phases is modulated and the received total signal synchronously it is demodulated that in the correlation device the demodulated received signal to a band stop Filter is entered, the blocking area of the band width of the still unmodulated radarsi to be transmitted gnals and that at the exit of the tape stop Filters occurring signal as an error signal to the adapti ven feedback network is entered. The principle the invention is therefore based on the modulation and synchronous demodulation of the radar signal with a statistically or quasi-statistically coded impulse and / or frequency and / or phase sequence.

Aus der DE-OS 21 48 684, der DE-PS 9 77 953 und der DE-AS 22 34 707 ist es in einem anderen Zusammenhang bekannt, zur Unterdrückung von Störsignalen das abzu­ strahlende Radarsignal mit einer statistisch oder quasi­ statistisch kodierten Folge puls- und/oder frequenz- und/oder phasenzumodulieren. Ein Beipiel für (quasi-) statistische Pulsmodulation zeigt die DE-OS 21 48 684, ein Beispiel für statistische Frequenzmodulation zeigt die DE-PS 9 77 953 und ein Beispiel für (quasi-) statisti­ sche Phasenmodulation zeigt die DE-AS 22 34 707. Die Erfindung geht aber über diesen Stand der Technik in zweierlei Hinsicht hinaus.From DE-OS 21 48 684, DE-PS 9 77 953 and DE-AS 22 34 707 it is in a different context Known to suppress interference signals radiating radar signal with a statistical or quasi statistically coded sequence of pulse and / or frequency  and / or phase modulate. An example of (quasi) statistical pulse modulation is shown in DE-OS 21 48 684, shows an example of statistical frequency modulation DE-PS 9 77 953 and an example of (quasi) statistics cal phase modulation is shown in DE-AS 22 34 707. Die However, the invention goes beyond this prior art in two ways.

Zum einen ist nämlich bei der Erfindung erkannt worden, daß das den Unterschied zwischen dem gestörten Gesamt­ empfangssignal und dem kodierten Radarreferenzsignal be­ schreibende Fehlersignal zur Steuerung des Rückkopplungs­ prozesses einer adaptiven Antenne herangezogen werden kann; d. h., es wird eine Nullstelle in der Nebenzipfel­ charakteristik in der Richtung des Störers erzeugt. Der adaptive Prozeß basiert zwar immer auf der Korrelation mittels eines Fehlersignals, das aus der Abweichung des Gesamtempfangssignals von einem vom Radarsender abgelei­ teten Referenzsignal gewonnen wird. Aber nach der Erfin­ dung wird zur erheblichen Verbesserung der möglichen Abweichung der beiden genannten Signale und damit zur Ausbildung eines definierten Fehlersignals zur Korre­ lationssteuerung ein kodiertes Radarreferenzsignal heran­ gezogen.On the one hand, it was recognized in the invention that that that's the difference between the disturbed overall received signal and the encoded radar reference signal be writing error signal to control the feedback process of an adaptive antenna can; d. that is, it becomes a zero in the side lobe characteristic in the direction of the interferer. The The adaptive process is always based on correlation by means of an error signal which results from the deviation of the Total received signal from one of the radar transmitter tten reference signal is obtained. But after the inven is used to significantly improve the possible Deviation of the two signals mentioned and thus to Formation of a defined error signal for correction tion control a coded radar reference signal drawn.

Zum anderen ist bei der Erfindung nicht nur erkannt worden, daß das gestörte dekodierte Gesamtempfangssi­ gnal eine größere Bandbreite als das dekodierte Radar­ referenzsignal hat. Es ist darüber hinaus nämlich eine Lehre angegeben, mittels einer einfachen Bandsperre (Bandstop-Filter), deren Sperrbereich der Bandbreite des noch unmodulierten, auszusendenden Radarsignals ent­ spricht, das Fehlersignal zur Steuerung des adaptiven Prozesses zu gewinnen. On the other hand, the invention is not only recognized that the disturbed decoded total reception si gnal wider bandwidth than the decoded radar has reference signal. It is one more Teaching indicated by means of a simple band stop (Bandstop filter), whose blocking range corresponds to the bandwidth of the still unmodulated radar signal to be emitted speaks, the error signal to control the adaptive Process.  

Die beschriebene statistisch oder quasi-statistisch kodierte Puls- und/oder Frequenz- und/oder Phasenmodu­ lation und die entsprechende empfangsseite Demodulation lassen sich aber gemäß einer Weiterbildung der Erfindung außer zur Erzeugung eines Fehlersignals zum Zwecke der Steuerung des Rückkopplungsprozesses einer adaptiven Antenne, d. h., zur Kontrolle der Nebenzipfelcharakte­ ristik mit dem Ziel, eine Nullstelle in Richtung des Störers zu erzeugen, noch dazu heranziehen, auch das Signal/Rausch-Verhältnis beim Einfall eines Störer­ signals über des Hauptblatt der Antennencharakteristik zu verbessern. Für diesen Fall wird das demodulierte Empfangssignal in vorteilhafter Weise durch ein Band­ paßfilter geschickt, dessen Durchlaßbereich der Band­ breite des noch unmodulierten aus­ zusendenden Radarsignals entspricht. Das in seiner Spektrums­ breite nach der Demodulation im Empfänger verminderte Nutzsignal gelangt durch den Bandpaß, wogegen das Störersignal mit seinem durch die Demodulation verbreiterten Spektrum gesperrt wird.The described statistical or quasi-statistical coded pulse and / or frequency and / or phase mod lation and the corresponding receiving side demodulation but can be according to a development of the invention except for generating an error signal for the purpose of Control of the feedback process of an adaptive Antenna, d. i.e., to control the lobe lobes with the aim of a zero in the direction of the Generate Störers, also use that Signal / noise ratio when an interferer enters signals above the main sheet of the antenna characteristic to improve. In this case, the demodulated Received signal advantageously through a band pass filter sent, the pass band of the band width of the still unmodulated  corresponds to the radar signal to be sent. That in its spectrum wide useful signal reduced in the receiver after demodulation passes through the bandpass, whereas the jammer signal with his is blocked by the demodulation broadened spectrum.

Bei einem Übertragungssystem ist der Einsatz eines Bandfilters zur Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses beim Einfall eines Störersignals aus dem Aufsatz "The search for smarter and scrappier drones" aus der Zeitschrift "Microwaves", Oktober 1973, Seiten 42 bis 52, an sich bekannt.In a transmission system, a band filter is used to improve the signal-to-noise ratio on incidence an interfering signal from the essay "The search for smarter and scrappier drones "from the magazine" Microwaves ", October 1973, Pages 42 to 52, known per se.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von fünf Figu­ ren im folgenden näher erläutert. Es zeigenFurther details of the invention are based on five Figu ren explained in more detail below. Show it

Fig. 1 ein Prinzipblockschaltbild einer statistischen oder quasi­ statistischen Pulskodierung zur Demaskierung von Störer­ signalen, Fig. 1 is a schematic block diagram of a random or quasi-random pulse code signals for unmasking of interferers

Fig. 2 untereinander in einem Diagramm die Zeitabhängigkeit des Signals an verschiedenen Stellen der Schaltung von Fig. 1, FIG. 2 shows the time dependency of the signal at different points in the circuit of FIG. 1 with one another in a diagram, FIG.

Fig. 3 untereinander in einem Diagramm die Frequenzspektren des Signals an verschiedenen Stellen der Schaltung nach Fig. 1, Fig. 3 with each other in a diagram showing the frequency spectra of the signal at various points in the circuit of FIG. 1,

Fig. 4 ein Prinzipblockschaltbild einer statistischen oder quasi­ statistischen Frequenzkodierung zur Demaskierung von Stö­ rersignalen, und Fig. 4 is a block diagram of a statistical or quasi-statistical frequency coding for unmasking interference signals, and

Fig. 5 untereinander in einem Diagramm die Zeitabhängigkeit des Signals an verschiedenen Stellen der Schaltung von Fig. 4. FIG. 5 shows the time dependence of the signal at different points in the circuit of FIG. 4 in a diagram.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird das von einem Sende­ oszillator 1 kommende Radar-Hochfrequenzträgersignal (Frequenz f0) in einem Modulator 2 mit einer statistischen oder auch qua­ si-statistischen Impulsfolge moduliert, die in einem Pulsfolge­ generator 3 erzeugt wird. Das pulsmodulierte Trägersignal wird einer Antenne 4 zum Senden zugeführt. In Fig. 2 ist in der ersten Zeile das Hochfrequenz-Trägersignal mit der Frequenz f0 und in der zweiten Zeile das statistisch bzw. quasi-statistisch kodier­ te Pulssignal des Generators 3 dargestellt. Die dritte Zeile von Fig. 2 zeigt das der Antenne 4 zugeführte Hochfrequenz-Trä­ gersignal nach der Pulskodierung. Die obere Zeile in Fig. 3 zeigt das Frequenzspektrum des reinen unmodulierten Hochfrequenz- Trägersignals, während in der mittleren Zeile von Fig. 3 das Frequenzspektrum des von der Sendeantenne 4 ausgestrahlten Si­ gnals dargestellt ist. Durch den Modulationsvorgang wird somit das Spektrum des ursprünglichen schmalbandigen Radarsignals ver­ breitert.In the circuit arrangement according to FIG. 1, the radar high-frequency carrier signal (frequency f 0 ) coming from a transmitting oscillator 1 is modulated in a modulator 2 with a statistical or also quasi-statistical pulse sequence that is generated in a pulse train generator 3 . The pulse-modulated carrier signal is fed to an antenna 4 for transmission. In Fig. 2 in the first row of the high-frequency carrier signal with the frequency f 0 and the generator 3 shown in the second row of the random or quasi-random coding th pulse signal. The third line of FIG. 2 shows the high-frequency carrier signal supplied to the antenna 4 after the pulse coding. The upper line in Fig. 3 shows the frequency spectrum of the pure non-modulated radio frequency carrier signal, while 3 the frequency spectrum of the radiated from the transmission antenna 4 is shown gnals Si in the middle row of FIG.. The spectrum of the original narrowband radar signal is thus broadened by the modulation process.

Von einer Empfangsantenne 5 (Fig. 1) wird das möglicherweise mit einer Störsignalkomponente beaufschlagte gesamte Empfangssignal einem in die Zwischenfrequenzlage umsetzenden Mischer 6 zugeführt, der von einem Modulator 7 angesteuert wird, welcher zeitsynchron mit der gleichen Impulsfolge des Generators 3 beaufschlagt wird wie der sendeseitige Modulator 2. Ein Lokaloszillator 8 liefert eine Frequenz, welche um die Zwischenfrequenz fz gegenüber der Trä­ gerfrequenz f0 verschoben ist. Das durch den Modulationsvorgang auf der Sendeseite hinsichtlich seiner Spektrumsbreite breit­ bandiger gewordene und somit modifizierte Radarsignal wird da­ durch nach dem Empfang mit der gleichen synchronen Impulsfolge noch einmal moduliert, so daß die Spektralbreite des Radarsi­ gnals wieder auf ihren ursprünglichen Wert zurückgeführt wird. Die mittlere Zeile von Fig. 2 zeigt das an der Antenne 5 aufge­ nommene Empfangssignal, sofern kein Störersignal vorliegt. Die­ ses Signal entspricht dem ausgesendeten Signal. In der vierten Zeile von Fig. 2 ist das Referenzsignal für die Pulsmodulierung dargestellt, welches mit der Pulsfolge in der zweiten Zeile dieser Figur übereinstimmt und gleichfalls dem Generator 3 ent­ nommen wird. Die unterste Zeile von Fig. 2 zeigt den Hochfre­ quenzträger eines ungestörten Signals nach der Pulsmodulation in seinem zeitlichen Verlauf. In Fig. 3 ist in der mittleren Zeile das zugehörige Frequenzspektrum des empfangenen modifi­ zierten Radarsignals dargestellt, welches dem tatsächlich aus­ gesendeten Signals entspricht, also ungestört ist. Die untere Zeile von Fig. 3 zeigt das Spektrum des Hochfrequenzträgers nach der Pulsmodulation, sofern kein Störersignal vorliegt.From a receiving antenna 5 ( FIG. 1), the entire received signal, possibly loaded with an interference signal component, is fed to a mixer 6 which converts to the intermediate frequency position and is controlled by a modulator 7 which is synchronized with the same pulse sequence of the generator 3 as the transmitter-side modulator 2nd A local oscillator 8 provides a frequency which is shifted by the intermediate frequency fz relative to the carrier frequency f 0 . The radar signal, which has become broadband and thus modified due to its spectrum width due to the modulation process on the transmission side, is modulated again after reception with the same synchronous pulse sequence, so that the spectral width of the radar signal is returned to its original value. The middle line of FIG. 2 shows the received signal received at antenna 5 , provided that there is no interfering signal. This signal corresponds to the transmitted signal. The fourth line of FIG. 2 shows the reference signal for pulse modulation, which corresponds to the pulse sequence in the second line of this figure and is also taken from the generator 3 . The bottom line of Fig. 2 shows the Hochfre frequency carrier of an undisturbed signal after pulse modulation in its temporal course. In Fig. 3, the associated frequency spectrum of the received modifi ed radar signal is shown in the middle line, which corresponds to the actually transmitted signal, so is undisturbed. The lower line of FIG. 3 shows the spectrum of the high-frequency carrier after pulse modulation, provided there is no interfering signal.

Ist dagegen in dem an der Antenne 5 empfangenen Signal eine Stör­ signalkomponente enthalten, so wird deren Spektrum durch die empfangsseitige Pulskode-Modulation aufgeweitet. Wird das auf diese Weise aufbereitete Signalgemisch einem Bandstop-Filter 9, dessen Sperrbereich der Bandbreite des Radar-Nutzsignals ent­ spricht, zugeführt, so erscheint am Ausgang dieses Bandstop-Fil­ ters 9 nur dann ein Signal, wenn im Empfangssignal eine Störer­ signalkomponente mit einem über den Sperrbereich des Bandstop- Filters 9 hinausragenden Spektralanteil enthalten ist. Dieser Spektralanteil wird als Fehlersignal identifiziert und einem adaptiven Rückkopplungssystem 10 zur Steuerung der Wichtung von Amplituden- und Phasenbelegung des Antennensystems zugeführt.If, on the other hand, a signal component is contained in the signal received at the antenna 5 , its spectrum is widened by the pulse code modulation at the receiving end. If the mixed signal processed in this way is supplied to a bandstop filter 9 , the blocking area of which corresponds to the bandwidth of the radar useful signal, then a signal appears at the output of this bandstop filter 9 only when a signal component with an interferer in the received signal the spectral component projecting beyond the stop band of the bandstop filter 9 is contained. This spectral component is identified as an error signal and fed to an adaptive feedback system 10 for controlling the weighting of the amplitude and phase assignment of the antenna system.

Das im Mischer 6 in die Zwischenfrequenzlage umgesetzte und be­ reits demodulierte Empfangssignal wird außerdem durch ein Band­ paßfilter 11 geschickt, dessen Durchlaßbereich der Bandbreite des noch unmodulierten auszusendenden Radarsignals entspricht. Das in seiner Spektrumsbreite nach der Demodulierung im Empfän­ ger reduzierte Nutzsignal gelangt durch den Bandpaß 11, während das Störersignal mit seinem durch die Demodulierung verbreiter­ ten Spektrum nicht mehr hindurchkommt. Durch diese Maßnahme läßt sich somit das Signal/Rausch-Verhältnis beim Einfall eines Stö­ rersignals über die Hauptkeule der Antennencharakteristik er­ heblich verbessern. Die erreichte Anhebung des Signal/Rausch- Verhältnisses liegt in der Größenordnung des Verhältnisses von der Bandbreite des Störersignals zur Bandbreite des Nutzsignals. Bei einem Bandbreitenverhältnis von 100 : 1 ist somit die Ver­ besserung des Signal/Rausch-Verhältnisses in der Größenordnung von 20 dB. An den Bandpaß 11 ist eine Anordnung 12 zur Radar­ signalauswertung angeschlossen.The converted into the intermediate frequency position in the mixer 6 and already demodulated received signal is also passed through a bandpass filter 11 , whose pass band corresponds to the bandwidth of the still unmodulated radar signal to be transmitted. The reduced in its spectrum width after demodulation in the receiver ger useful signal passes through the bandpass filter 11 , while the interferer signal with its broadened th by the demodulation no longer gets through. With this measure, the signal-to-noise ratio when an interference signal occurs via the main lobe of the antenna characteristic can be considerably improved. The increase in the signal-to-noise ratio is in the order of magnitude of the ratio of the bandwidth of the interferer signal to the bandwidth of the useful signal. With a bandwidth ratio of 100: 1, the improvement in the signal-to-noise ratio is in the order of magnitude of 20 dB. At the bandpass 11 an arrangement 12 for radar signal evaluation is connected.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 und die in Fig. 5 darge­ stellte dazugehörige Zeitabhängigkeitsdarstellung von Signalen an bestimmten Stellen dieser Schaltung zeigen, daß anstelle einer statistisch oder quasi-statistisch kodierten Pulsmodula­ tion auch eine statistisch oder quasi-statistisch kodierte Va­ riation der Trägerfrequenz selbst möglich ist. Die zu erzeugen­ den verschiedenen Trägerfrequenzen f1 bis f6, im Beispiel sind es sechs, werden in einem steuerbaren Frequenzsynthesizer 13 gebildet. Ein Pulsgenerator 14 sorgt für die aufeinanderfolgende statistische bzw. quasi-statistische Frequenzkodierung durch Einschaltung von jeweils einer der sechs Frequenzen. Das aus einer beliebigen Folge verschiedener Trägerfrequenzen f1 bis f6 bestehende und somit frequenzmodulierte Hochfrequenz-Trägersi­ gnal wird der Antenne 4 zum Senden zugeführt. Das Spektrum des gesendeten Radarsignals wird somit ebenfalls zuerst ver­ breitert. Fig. 5 zeigt in der obersten Zeile den zeitlichen Ab­ lauf der statistischen bzw. quasi-statistischen Pulskodierung, welche durch den Pulsgenerator 14 erzeugt wird. Das frequenzmo­ dulierte Hochfrequenz-Trägersignal, welches aus den sechs unter schiedlichen aufeinanderfolgenden Frequenzen f1 bis f6 zusammen­ gesetzt ist und der Antenne 4 zugeführt wird, ist in der zwei­ ten Zeile von Fig. 5 dargestellt. Aufgenommen wird das Radar­ signal, dem möglicherweise ein Störersignal überlagert ist von der Empfangsantenne 5 (Fig. 4). An diese ist ein Mischer 17 angeschlossen, dessen Umsetzfrequenz einem zweiten Frequenz­ synthesizer 18 entnommen wird. Der Frequenzsynthesizer 18 ent­ spricht in seiner Frequenzumschaltfolge dem Frequenzsynthesizer 13 und wird deswegen ebenfalls von Pulsgenerator 14 hinsichtlich seiner Kodierung gesteuert. Die Spektrumsverbreiterung des ge­ sendeten Radarsignals wird somit nach dem Empfang wieder rück­ gängig gemacht. Fig. 5 zeigt in der mittleren Zeile das puls­ förmige Referenzsignal für die Frequenzmodulation, das dem Puls­ generator 14 entnommen wird. Der Signalverlauf des Frequenz­ synthesizers 18 ist in der vierten Zeile von Fig. 5 dargestellt, wobei in jedem der sechs Frequenzabschnitte noch eine Zwischen­ frequenz fz zu der jeweiligen Trägerfrequenz f1 bis f6 dazu­ kommt. Das Zwischenfrequenz-Signal nach der Frequenzmodulation ist in der untersten Zeile von Fig. 5 gezeigt. Das Signal eines Aktivstörers, welches mit der statistischen oder quasi-statisti­ schen Frequenzkodierung nicht synchronisiert ist, erfährt durch die Frequenz-Codemodulation im Radarempfänger eine Spektrums­ verbreiterung, die mittels des Bandstop-Filters 9 als Feh­ lersignal aus dem Spektrum des gesamten Empfangssignals heraus­ gefiltert wird. Das Bandstop-Filter 9 hat auch in diesem Aus­ führungsbeispiel einen Sperrbereich, welcher der Bandbreite des Nutzsignals entspricht. Es erscheint somit am Ausgang des Band­ stop-Filters 9 nur dann ein Signal, wenn im Empfangssignal eine Störersignalkomponente mit einem über den Sperrbereich des Band­ stop-Filters 9 hinausragenden Spektralanteil enthalten ist. Die­ ser Spektralanteil wird als Fehlersignal identifiziert und dem adaptiven Rückkopplungssystem 10 zur Steuerung der Wichtung von Amplituden- und Phasenbelegung des adaptiven Antennensystems zu geführt.The circuit arrangement according to FIG. 4 and the FIG. 5 Darge provided associated time dependency representation of signals at certain points of this circuit show that instead of a statistically or quasi-statistically coded pulse modulation tion, a statistically or quasi-statistically coded variation of the carrier frequency itself is also possible is. The different carrier frequencies f 1 to f 6 to be generated, in the example there are six, are formed in a controllable frequency synthesizer 13 . A pulse generator 14 ensures the successive statistical or quasi-statistical frequency coding by switching on one of the six frequencies. The existing from any sequence of different carrier frequencies f 1 to f 6 and thus frequency-modulated high-frequency carrier signal is fed to the antenna 4 for transmission. The spectrum of the transmitted radar signal is thus also broadened first. FIG. 5 shows in the top line the time sequence from the statistical or quasi-statistical pulse coding, which is generated by the pulse generator 14 . The frequency modulated high-frequency carrier signal, which is composed of the six different consecutive frequencies f 1 to f 6 and the antenna 4 is supplied, is shown in the two-th line of Fig. 5. The radar signal is recorded, possibly overlaid by an interfering signal from the receiving antenna 5 ( FIG. 4). A mixer 17 is connected to this, the conversion frequency of which is taken from a second frequency synthesizer 18 . The frequency synthesizer 18 speaks in its frequency switching sequence to the frequency synthesizer 13 and is therefore also controlled by the pulse generator 14 with regard to its coding. The spectrum broadening of the transmitted radar signal is thus reversed again after reception. Fig. 5 shows in the middle line the pulse-shaped reference signal for frequency modulation, which is taken from the pulse generator 14 . The waveform of the frequency synthesizer 18 is shown in the fourth line of FIG. 5, with an intermediate frequency fz to the respective carrier frequency f 1 to f 6 being added to each of the six frequency sections. The intermediate frequency signal after frequency modulation is shown in the bottom line of FIG. 5. The signal of an active jammer, which is not synchronized with the statistical or quasi-statistical frequency coding, experiences a spectrum broadening due to the frequency code modulation in the radar receiver, which is filtered by means of the bandstop filter 9 as an error signal from the spectrum of the entire received signal . The bandstop filter 9 also has a blocking range in this exemplary embodiment, which corresponds to the bandwidth of the useful signal. Thus, a signal appears at the output of the band stop filter 9 only if the received signal contains an interfering signal component with a spectral component that extends beyond the stop band 9 of the band stop filter. This spectral component is identified as an error signal and fed to the adaptive feedback system 10 for controlling the weighting of the amplitude and phase assignment of the adaptive antenna system.

Auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird das Signal/Rausch- Verhältnis beim Einfall eines Störersignals über das Hauptblatt der Antennencharakteristik durch die Einschaltung des Bandpaß­ filters 11 an den Mischer 17 verbessert. Dieses Bandpaßfilter 11 weist einen Durchlaßbereich auf, welcher der Bandbreite des noch unmodulierten auszusendenden Radarsignals entspricht. Das in sei­ ner Spektrumsbreite nach der Demodulierung im Empfänger reduzier­ te Nutzsignal gelangt durch das Bandpaßfilter 11 zu der Radar­ signal-Auswerteeinrichtung 12, während das Störersignal mit sei­ nem durch die Demodulation verbreiterten Spektrum nicht mehr durchgelassen wird.Also in the embodiment of FIG. 4, the signal-to-noise ratio in the event of an interference signal on the main sheet of the antenna characteristic is improved by switching on the bandpass filter 11 to the mixer 17 . This bandpass filter 11 has a pass band which corresponds to the bandwidth of the radar signal to be emitted, which is still unmodulated. The in ner spectrum width after demodulation in the receiver reduced te useful signal passes through the bandpass filter 11 to the radar signal evaluation device 12 , while the interferer signal with its spectrum broadened by the demodulation is no longer allowed through.

Die in den Fig. 1 und 4 dargestellten Anordnungen zur statistisch oder quasi-statistisch kodierten Puls- und Frequenzmodulation bzw. -demodulation lassen sich auch kombinieren. Die Kodierung kann für beide Verfahren unabhängig voneinander verschieden sein, d. h. durch unterschiedlich arbeitende Pulsgeneratoren bewerk­ stelligt werden. Eine zusätzliche Variante besteht darin, eine der Frequenzmodulation ähnliche statistisch oder quasi-stati­ stisch kodierte Phasenmodulation bzw. -demodulation zur Demas­ kierung der Störersignale zu verwenden.The arrangements for statistically or quasi-statistically coded pulse and frequency modulation or demodulation shown in FIGS . 1 and 4 can also be combined. The coding can be different for the two methods independently of one another, that is to say can be accomplished by pulse generators operating differently. An additional variant consists in using a frequency modulation-like, statistically or quasi-statically coded phase modulation or demodulation for demasing the interference signals.

Durch eine statistische oder quasi-statistische Kombination von Puls-, Frequenz- und Phasenmodulation wird die Wahrscheinlich­ keit des aktiven Störers, sich an das Spektrum des Radarsignals anpassen zu können, stark vermindert, so daß eine wirkungsvolle Störung nicht mehr möglich ist.By a statistical or quasi-statistical combination of Pulse, frequency and phase modulation becomes the probability speed of the active interferer, adheres to the spectrum of the radar signal to be able to adapt, greatly reduced, so that an effective Disturbance is no longer possible.

Claims (4)

1. Radarsystem zur Unterdrückung von aus diskreten Rich­ tungen stammenden Störersignalen mit einem Antennen­ system aus mehreren eine Gruppe bildenden Strahlerele­ menten, mit einer Korrelationseinrichtung, in welcher ein für die Steuerung des adaptiven Prozesses erforder­ liches, den Unterschied zwischen dem gestörten Gesamt­ empfangssignal und einem ungestörten Radarreferenzsignal beschreibendes Fehlersignal abgeleitet wird, und mit einem für jede Strahlrichtung die Amplituden- und Phasenbele­ gung der Strahlergruppe mit Hilfe des Fehlersignals steuernden Rückkopplungsnetzwerk, das zwischen den ein­ zelnen signalempfangenden Strahlerelementen auf der einen Seite und einem die Signale zusammenfassenden Ausgang auf der anderen Seite angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrelationsbil­ dung das abzustrahlende Radarsignal in an sich bekannter Weise mit einer statistisch oder quasi-statistisch codier­ ten Folge puls- und/oder frequenz- und/oder phasenmodu­ liert wird (2; 13) und das empfangene Gesamtsignal synchron dazu demoduliert wird (6; 17), daß in der Korrelationseinrichtung das demodulierte Empfangssignal einem Bandstop-Filter (9) eingegeben wird, dessen Sperrbereich der Bandbreite des noch unmodulierten, auszusendenden Radarsignals ent­ spricht, und daß das am Ausgang des Bandstop-Filters (9) auftretende Signal als Fehlersignal dem adaptiven Rück­ kopplungsnetzwerk (10) eingegeben wird. 1. Radar system for suppressing interference signals originating from discrete directions with an antenna system comprising a plurality of radiating elements forming a group, with a correlation device in which a necessary for the control of the adaptive process, the difference between the disturbed overall received signal and an undisturbed one Radar reference signal describing error signal is derived, and with a for each beam direction, the amplitude and phase assignment of the radiator group with the aid of the error signal controlling feedback network, which is arranged between the individual signal-receiving radiator elements on one side and an output summarizing the signals on the other side , characterized in that for correlation formation the radar signal to be emitted is pulse and / or frequency and / or phase modulated in a manner known per se with a statistically or quasi-statistically coded sequence ( 2; 13 ) and the received total signal is demodulated synchronously with it ( 6; 17 ) that in the correlation device, the demodulated received signal is entered into a bandstop filter ( 9 ), the stop band of which corresponds to the bandwidth of the still unmodulated radar signal to be emitted, and that the signal occurring at the output of the bandstop filter ( 9 ) signals the error signal adaptive feedback network ( 10 ) is entered. 2. Radarsystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das demodulierte Emp­ fangssignal vor der Auswertung (12) noch einem Bandpaß­ filter (11) zugeführt wird, dessen Durchlaßbereich der Bandbreite des noch unmodulierten auszusendenden Radar­ signals entspricht.2. Radar system according to claim 1, characterized in that the demodulated Emp signal before the evaluation ( 12 ) is also fed a bandpass filter ( 11 ) whose passband corresponds to the bandwidth of the still unmodulated radar signal to be transmitted. 3. Radarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig Puls-, Frequenz- und Phasenmodulation und entsprechend Puls-, Frequenz- und Phasendemodulation emp­ fangsseitig statistisch oder quasi-statistisch kombi­ niert sind.3. Radar system according to one of the preceding claims, characterized in that on the transmission side pulse, frequency and phase modulation and according to pulse, frequency and phase demodulation emp statistically or quasi-statistically combined on the output side are kidneyed. 4. Radarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Strahlerelemente eine stark bündelnde, rund­ suchende Reflektorantenne ist und die anderen Strahler­ elemente dieser zugeordnete Referenzstrahler sind.4. Radar system according to one of the preceding claims, characterized in that one of the emitter elements is a highly focused, round is looking for reflector antenna and the other radiators elements of these assigned reference sources.
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RU2549375C1 (en) * 2013-11-06 2015-04-27 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Method of suppressing active jamming and system therefor

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